串草圪旦煤矿末采煤柱宽度合理留设

在工作面开采的情况下,末采煤柱宽度的合理留设是保持巷道稳定的关键因素,合理的煤柱留设不仅可以有效提高煤炭资源的回收率,还可以维护大巷的稳定性。本文以串草圪旦煤矿6102工作面为研究对象,运用数值模拟和理论分析相结合的方式,对末采煤柱的留设尺寸进行研究,通过对煤柱进行极限平衡计算,确定合理的煤柱尺寸上下限在15.00～32.54 m之间,并结合数值模拟对末采煤柱宽度为30.0 m、25.0 m、22.5 m、20.0 m和15.0 m等5种方案的巷道围岩应力及塑性区分布状态进行研究,确定了末采煤柱宽度为23 m。此时工作面的超前支承应力对联络巷的影响较小,且煤柱内存在10 m左右的弹性核区,可保证煤柱的稳定性和阻止采空区内的瓦斯涌入联络巷内。研究成果成功应用于工程实践,为类似条件下煤柱留设提供了有益借鉴。     

端氏煤矿工作面停采煤柱留设宽度研究

工作面开采影响下的停采煤柱宽度留设是保护大巷长期稳定的关键所在,以端氏煤矿为地质工程背景,建立了地应力平衡-大巷开挖-工作面开采数值模型,得出巷道支承应力峰值和相应位置.通过研究工作面超前采动应力影响范围和采掘影响下的应力分布规律,确定了停采煤柱合理留设宽度,通过煤体承载状态分析和现场应用验证了煤柱宽度的合理性.     

大倾角煤层区段煤柱合理留设宽度研究

 在现有煤柱宽度理论计算公式的基础上,针对大倾角煤层围岩应力特点,综合考虑煤层倾角、顶板垮落对采空区充填以及在采动时对煤体引起的损伤等多方面影响,推导出大倾角煤层区段煤柱合理留设宽度理论计算公式,并应用于胜利煤矿,取得了良好的技术与经济效果,该研究对确定大倾角煤层区段煤柱合理留设宽度具有参考作用。     

建筑物下采煤保护煤柱宽度留设研究

为了保护文明煤矿地表变电所与民宅,在开采设计时需考虑留设合理宽度的保护煤柱,文章根据不同钻孔的地质资料分别对保护煤柱的宽度进行计算,得到需要留设的煤柱尺寸为107~156m,并采用FLAC3D数值模拟软件对煤柱留设宽度分别为110m、120m、130m、140m、150m情况下采动后的围岩应力分布情况和覆岩破坏规律进行模拟,最终确定煤柱尺寸不小于130m。     

近距离煤层沿空掘巷煤柱合理留设宽度研究

文章以华苑煤业近距离煤层条件下10202孤岛工作面两条巷道的煤柱合理留设宽度为研究对象,对孤岛工作面不同开采方法进行分析后,根据实际工程情况,采用数值模拟计算方法,分析研究三种煤柱宽度条件下回采巷道围岩应力情况,最后确定现场留设煤柱宽度为6 m。在采用沿空掘巷窄煤柱开采并配合水力预裂技术后,取得了良好的经济技术效果,对矿井其他孤岛工作面的开采具有良好的借鉴和指导作用。     

中厚煤层区段煤柱合理留设宽度分析

工作面开采过程中区段煤柱合理留设宽度对矿山提高回采率及巷道围岩稳定性具有重要作用。以彬长矿区某矿综采工作面区段煤柱留设为研究背景,通过区段煤柱宽度理论计算,得出煤柱宽度为7.9～9.8 m。利用数值模拟方法分别对8 m、10 m、15 m煤柱宽度条件下工作面开采过程中的煤柱垂直应力、水平应力和位移进行研究,发现从平衡应力场状态出发,留设8～10 m宽度煤柱以确保应对较长时间尺度下煤岩体非塑性状态的蠕变和流变;而从平衡后的位移场出发,选择留设8 m煤柱即可满足其变形很小且有一定有效宽度并处于良好弹性状态,同时能够发挥其对顶底板岩层的支承作用和对巷道的保护作用。综合分析相关结果并应用于工程实践中,得出了区段煤柱合理留设尺寸,为类似条件下区段煤柱的留设提供了依据。     

厚煤层条件下合理宽度煤柱留设研究

采用FLAC2D模拟软件对跃进煤矿特厚煤层条件下不同宽度煤柱留设进行了理论模拟,分析了不同护巷煤柱条件下垂直应力与垂直位移分布情况,理论得知留设5m的窄煤柱段与30m的宽煤柱段对掘进巷道起到的保护效果基本相同。井下现场在1210工作面掘巷期间留设5m的小煤柱和30m的宽煤柱进行了现场工业性试验,KBD5仪器采集的电磁辐射数据整体偏小且波动不大,说明留设5m的小煤柱能稳定的起到对巷道的保护作用。     

东古城煤矿煤柱留设宽度的实验研究

以东古城煤矿Z106工作面为研究背景,通过综放工作面停采线稳定性分析,计算得到停采线为30 m时巷道可以有效地避开超前支承压力的影响,结合数值模拟分析,发现停采线为30 m、煤柱留设宽度为30 m时,巷道围岩变形较小.实际应用显示,30 m煤柱宽度下巷道顶板的最大位移量为200 mm,两帮最大位移量为198mm,在节约...     

七一新发煤业五采区防水煤柱合理留设研究

针对七一新发煤业五采区开采过程中面临的相邻矿井老空水灾害威胁的问题,对五采区水害原因进行分析,并结合现场实际地质生产条件,采用理论计算和数值模拟方法研究确定邻近矿井老空水的防水煤柱宽度为55 m.现场实践表明,留设55 m防水煤柱可以有效预防老空水突水,确保煤矿安全生产.     

红庙矿护巷煤柱合理留设宽度及支护结构研究与应用

针对赤峰市元宝山红庙矿2621运输顺槽保护煤柱留设问题,通过室内试验测定了煤、岩体的力学参数,采用极限平衡理论与数值模拟相结合手段,分析了围岩的位移和塑性区变化,最终确定了煤柱的合理宽度及巷道支护方案。研究结果表明：煤柱宽度越大,巷道与采空区塑性区范围、位移量越小,巷道越稳定,并最终确定煤柱留设宽度为25 m;2621运输顺槽巷道采用强力约束小煤柱的方法进行加固,即锚索+大钢板+注浆+喷射混凝土的联合加固方法,使得顶底板移近量减少50.3％,左右帮收敛量减少81.0％,说明设计方案可有效控制巷道变形。     

大采高工作面护巷煤柱合理宽度探讨

为了科学的确定干河煤矿2-107工作面护巷煤柱的宽度,通过理论分析计算得到极限平衡理论、弹性核理论及载荷估算法三种算法下煤柱的理论宽度,综合确定18 m护巷煤柱的合理宽度,并运用UDEC软件验证该护巷煤柱宽度的合理性.现场应用结果表明:2-107工作面回采过程中18 m宽煤柱中部的弹性核宽度大于2倍采高,可保证该工作面...     

沿空掘巷窄煤柱合理宽度研究

为了减少干河煤矿区段煤柱的宽度,通过理论分析和FLAC3D软件建立2-1052巷留窄煤柱沿空掘巷数值模型,确定2-1052巷沿空掘巷所留设窄煤柱的宽度为6m。现场窄煤柱护巷掘进后,巷道两帮的深部位移量控制在有效范围内,可以保证巷道的安全掘进及正常回采。     

采动应力叠加影响下区段煤柱合理宽度研究

针对崔家寨矿5#煤层具体开采条件,根据三维应力状态下煤(岩)体的极限平衡理论,推导煤柱两侧不同采动影响极限平衡区宽度计算公式,得出合理煤柱宽度理论值。继而采用FLAC3D模拟软件分析不同宽度煤柱受力状况及其倾斜方向上的应力场特征。数值模拟与理论计算结果综合对比,确定了适合崔家寨矿5#煤层条件的合理煤柱尺寸为6～7 m。研究结果为复杂应力条件下煤柱宽度的合理留设、巷道围岩稳定性控制等提供了参考。     

胡底煤矿3#煤层工作面区段煤柱合理宽度研究

为研究胡底煤矿3^#煤层区段煤柱合理留设宽度,采用现场实测的方法实测了1303(上)工作面侧向支承压力分布情况。结果表明,在回采期间煤柱最大应力值为15.6 MPa,应力集中系数为1.55~1.74,平均应力集中系数为1.65。煤柱尺寸可以进一步缩小,在原设计35 m的基础上减去未受影响区尺寸(7 m),优化后煤柱留设宽度为28 m。     

特厚煤层综放面小煤柱留巷煤柱宽度设计

根据兴隆庄煤矿3302综放面的具体情况,对影响煤柱宽度因素进行了分析,提出了小煤柱留巷方案。工业性试验结果表明,该工作面采用小煤柱留巷,巷道顶板稳定,锚杆及锚索参数合理,试验取得了很好的效果。     

特厚煤层综放工作面区段煤柱合理宽度研究

针对塔山矿特厚煤层综放工作面与回采巷道对头施工过程中面临的区段煤柱合理宽度留设、回采动压影响范围确定等问题,采用理论分析、数值模拟及现场应力实测等手段对特厚煤层综放采场覆岩断裂结构、区段煤柱应力分布及区段煤柱合理宽度进行研究。采空区一侧煤体应力,应力剧烈影响范围30~35 m。煤柱应力现场实测表明,相邻工作面回采期间应力沿煤柱宽度大致呈单峰型、非对称分布,应力高峰区距8210回风巷21~30 m、距8208采空区8~17 m,采空区顶板运动稳定滞后距离120~130 m。结果表明,塔山矿特厚煤层综放面对头施工条件下留设38 m煤柱是安全的,从煤柱应力分布角度分析煤柱宽度可减小至30~32 m。     

深部开采护巷煤柱宽度合理性研究

以山西潞安西部矿区煤矿工程地质条件为背景,用FLAC3D有限差分程序计算模拟5种不同因素对区段煤柱的影响。对综放工作面煤柱宽度、煤柱高度、煤层厚度、埋藏深度、煤层普氏硬度系数5个因素建立正交试验方案。     

厚煤层预采顶分层综放工作面区段煤柱合理宽度留设研究

针对厚煤层预采顶分层综放工作面区段煤柱合理宽度留设的问题,以山东金桥煤矿1308工作面为工程背景,运用理论分析、公式计算、数值模拟的方法研究了煤柱的合理宽度范围、应力分布规律、塑性区分布特征,从而确定合理宽度值。研究表明:为确保煤柱中部没有过高应力叠加现象,煤柱宽度应大于21.9 m;煤柱宽度在14~22 m之间时,中部逐渐形成弹性区,两侧采空区在煤柱中应力叠加较强,应力峰值较高,煤柱的稳定性较差;煤柱宽度在22~32 m之间时,煤柱中部有足够弹性区宽度,两侧采空区的应力在煤柱上叠加程度较弱,稳定性高。因此,合理的区段煤柱宽度是22 m。     

孤岛工作面沿空掘巷合理煤柱宽度研究

以东峰煤矿3112孤岛工作面回采巷道沿空掘巷工程为背景,通过理论计算得到煤柱宽度为8.28 m,采用UDEC数值模拟确定3112工作面沿空留巷护巷煤柱合理留设宽度为9 m,工业试验取得了良好的应用效果。